湖北省青山水库大坝渗流及稳定计算

本文对青山水库主、副坝断面进行了有限元渗流计算及下游坝坡抗滑稳定计算，计算结果显示：由于青山水库各坝心墙很薄，所以心墙处渗透坡降很大，可能发生渗透破坏；各坝坝壳与排水体交界位置的渗透坡降较大，存在渗流安全隐患；由于坝体及坝基的渗透性较大，渗漏问题比较突出；由于渗流的作用，当水库水位较高时，下游坝坡的最小抗滑稳定安全系数随水库水位的上升而下降较快，由此导致下游坝坡在水位较高时不能满足抗滑稳定要求。通过对青山水库大坝的渗流分析可知，对于薄心墙土坝，在心墙的下游侧渗透坡降很大，如不采取有效的反滤处理措施，则容易发生渗透破坏，该问题应该引起足够的重视。对青山水库大坝的抗滑稳定分析则揭示出渗流对于土坝下游坝坡的抗滑稳定影响很大，对任何土坝坝坡进行抗滑稳定分析时必须考虑渗流的影响。计算结果为青山水库主、副坝的工程处理提供了依据，也为其它土坝的渗流及稳定安全分析提供了可供借鉴的资料。     

大坝渗流稳定及坝坡稳定计算分析

以楼庄子水库粘土心墙坝为例外,对粘土心墙坝坝体结构渗流稳定及坝坡稳定进行了计算分析。采用目前较为广泛的极限平衡原理进行分析,得出楼庄子水库粘土心墙坝坝体心墙料及坝料,在设计工况、校核工况下均不会发生渗透破坏;不同运行工况下,大坝上下游坝坡均满足抗滑稳定要求,上下游坝坡均稳定。分析成果为大坝渗流稳定及坝坡稳定提供了理论依据。     

先锋岭水库水位下降期坝坡稳定分析

先锋岭水库水位下降期,由于坝体内孔隙水压不能及时消散的影响,坝体内的水无法排出,久而久之其水位便会高于库内水位。长期的高水位运行容易降低坝坡的稳定性,导致坝坡应力失去平衡而出现失稳情况,给水库的安全运行埋下安全隐患。为了能够确定先锋岭水库加固后大坝的坝坡稳定安全系数,分析了库水位下降期渗流稳定、坝坡稳定情况,并通过采用极限平衡法与有限元法对库水位下降期坝坡稳定性进行计算。结果表明,当渗透比降小于0.3 J时,坝坡稳定安全系数会随着库水位的下降变得稳定;当渗透比降大于0.3 J时,坝坡稳定安全系数会随着库水位的下降而下降。本次坝体水位骤降时的渗透比降是0.292 J,小于允许渗透比降,其背水坡、迎水坡在多种工况下的抗滑安全系数均满足设计规范要求值,并不存在不利水位。     

下游鱼塘对水库大坝渗流稳定及抗滑稳定的影响——以阳春市湴濛仔水库大坝为例

针对下游鱼塘对水库大坝渗流稳定及抗滑稳定的影响,以阳春市湴濛仔水库大坝为研究对象,采用达西定律、渗流理论和简化毕肖普法等经典理论及模型,根据大坝下游鱼塘水位修正模型,利用Autobank有限元分析软件,计算出该模型的渗流参数及抗滑稳定系数,并与未经修正的经典模型作对比。研究发现在考虑下游鱼塘的影响情况下,坝体渗流量显著增大,虽然上游库水位在正常蓄水位工况下,出逸点渗透坡降有减小,但其他工况下,出逸点渗透坡降均表现为增大。说明当水位升高至某一高程时,下游鱼塘的存在对大坝渗流稳定的影响是不利的,在工程中遇到大坝下游存在鱼塘的情况,要对渗流稳定产生的不利影响提高认识,采取贴坡排水等相应的措施。另外,考虑大坝下游鱼塘的影响情况下,上游坝坡抗滑稳定安全系数不变,下游坝坡抗滑稳定安全系数增大,说明大坝下游鱼塘对上游坝坡抗滑稳定无影响,对下游坝坡抗滑稳定有利。     

基于有限元方法的水利工程坝体稳定性监测研究

为了对林溪水库挡水坝进行稳定性监测,利用有限元方法,对坝体的力学性能进行计算模拟。同时,采用强度折减法,对该坝坝坡稳定性进行计算。结果表明,上游水位高程71.29m时的渗流量有限元结果为69.1m³/d;当水库处于死水位时,黏土心墙逸出点渗透坡降为0.896,不会出现渗透破坏;3种工况下,坝坡抗滑稳定安全系数分别为1.43、1.29和1.21,均未超过限定值。研究结果可为大坝的除险加固和管理提供参考。     

红源水库粘土心墙坝的渗流稳定计算

本文介绍了红源水库粘土心墙渗流稳定计算,根据试验测定并结合工程类比选用参数采用有限元计算.计算主要进行了上游正常蓄水位与下游相应最低水位、库水位降落时上游坝坡稳定最不利的不同工况坝体的渗流稳定计算,为红源水库大坝加固断面设计提供依据.     

库水位骤降偶遇地震作用下黏土心墙坝渗透及抗震稳定性分析

利用岩土软件Geostudio,根据非饱和渗流原理,以四方井水利枢纽中的黏土心墙土石坝为背景,分析了库水位骤降偶遇地震作用下黏土心墙土石坝上下游坝坡渗流特性及抗震稳定性。计算结果表明:库水位下降速率越大,上游坝坡的孔压力变化越剧烈,安全稳定系数越小;监测点位置越高,孔压越难以达到稳定值。对于下游坝坡而言,孔压力变化相对平缓,监测点距离地下水位越远,孔压越难以稳定,孔压力响应库水位骤降的时间越长;库水位骤降至死水位情况下发生地震时,库水位骤降速率越大,上游坝坡安全系数越小,Newmark位移越大。下游坝坡的安全系数对于骤降速率不敏感,安全系数基本一致,Newmark位移非常接近。研究成果可为实际工程管理运行提供一定的参考。     

卫星水库除险加固工程坝体稳定复核

以新疆卫星水库除险加固工程设计为例,通过有限元计算,对水库大坝的渗透稳定、坝坡稳定及坝坡与土工膜的接触带稳定进行复核计算。结果表明:在水库正常蓄水位时,下游坝坡出逸段水力坡降均小于允许坡降;通过在坝后设置褥垫式排水与坝坡脚外设置排水沟的方式,下游坝基渗透稳定;当库水位骤降时,大坝垫层与土工膜之间的抗滑稳定满足规范要求。     

渗流应力耦合及库水位变动下中小型均质土石坝坝坡稳定分析

为研究库水位变动对中小型均质土石坝坝坡稳定性的影响机理和规律,根据非饱和渗流原理及刚体极限平衡理论的简化毕肖普法,对均质土石坝在渗流应力耦合状态及水位骤升和骤降工况下坝体渗流和上下游坝坡稳定性情况进行有限元模拟。结果表明:考虑渗流应力耦合作用影响,库水位骤升时,上游坝坡安全系数先以较快速度增大后缓慢增大最后稳定不变,下游坝坡安全系数先下降后缓慢上升较小幅度,最终趋于稳定;库水位骤降时,上游坝坡安全系数先以较快速度减小后缓慢减小最后趋于不变,下游坝坡安全系数先不断增大后缓慢减小较小幅度,最终趋于稳定;水位骤升骤降的过程中,坝体上下游坝坡的安全系数均大于规范规定的最小安全系数,其抗滑稳定满足规范要求。该研究成果为中小型土石坝风险评估及后期水库大坝采取除险加固措施提供了参考。     

库水位骤降对非饱和坝坡稳定性的影响

基于非饱和土体抗剪强度理论,采用极限平衡法,考虑非饱和非稳定渗流对坝坡稳定性的影响,通过体积含水量与基质吸力之间的非线性关系,模拟超静孔隙水压力的消散过程,将不同时段渗流分析结果导入稳定分析模块计算其安全系数的变化。选取某黏土心墙坝,模拟其在不同灌溉条件下的渗流状况及上游坝坡稳定性。计算结果表明:库水位骤降引起坝坡安全系数的降低,但随着超静孔隙水压力的消散,坝坡稳定性逐渐增强,降水速度越快,坝坡安全系数越低。